温室効果ガスの削減は地球規模の課題であり、2015年にパリ協定が締結されています。その中で、日本は中期目標として2030年の温室効果ガスを2013年度の水準から26%削減することを目標に定めています。この目標を達成するためには、様々な用途で広く利用されているリチウムイオン二次電池、近年では全固体電池等のバッテリーの高性能化が急務であり、2030年にかけてバッテリーの需要拡大が見込まれております。この状況下において、世界規模で推進されている電気動力車 (EV車) 等の普及に向けた高性能バッテリーの開発が必要となります。
　本セミナーでは、カーボンニュートラル社会の実現ならびにSDGsの達成に必須となるバッテリーの性能向上において、ブレークスルーの一つに挙げられているシリコン負極材料の創製技術について解説します。ここでは、粒子径の制御技術や最新技術である粒子表面への低コストかつ簡易な微細加工技術について解説します。さらに、リチウムイオン二次電池や全固体電池の蓄電容量と充放電サイクル寿命等の性能面の向上を目指す実用化に向けた要素技術について解説します。

1. リチウムイオン電池の動向と課題
   1. リチウムイオン電池の動向
   2. リチウムイオン電池への要求
   3. リチウムイオン電池材料の開発状況
2. シリコン負極の課題と解決技術
   1. リチウムシリコン合金によるシリコンの体積膨張とその緩和技術
   2. シリコン表面の保護被覆層 (固体電解質界面 (SEI) 層) の崩壊とその緩和技術
   3. シリコン/導電助剤配合比による蓄電容量と充放電サイクル寿命の影響
3. シリコン負極を用いたリチウムイオン電池の性能
   1. 体積膨張緩和を目指したシリコン負極の微粉化による充放電サイクル寿命の効果
   2. SEI層の崩壊緩和を目指したシリコン負極への金属被覆による蓄電容量と充放電サイクル寿命の効果
   3. 電気伝導向上を目指したシリコン負極への不純物添加による蓄電容量と充放電サイクル寿命の効果
   4. 電気伝導向上を目指したシリコン負極への2次元材料被覆による充放電サイクル寿命の効果
   5. 導電助剤の未添加を目指したシリコン/グラフェン複合負極による蓄電容量と充放電サイクル寿命の効果
4. シリコン負極を用いた全固体電池の性能評価
   1. 液体電解質と固体電解質の違い
   2. 電気伝導向上を目指したシリコン負極への不純物添加と二次元材料被覆による蓄電容量と充放電サイクル寿命の効果
5. 今後の展望